(57)【要約】  内燃機関のコントローラは、排気ブレーキサブシステムを作動させる要求を受信し、これに応答して排気ブレーキサブシステムを作動させる。その後、コントローラは、排気システム、吸気サブシステム、またはその両方の少なくとも１つのパラメータが少なくとも１つの閾値と比較して好ましくないことを判定する。少なくとも１つのパラメータが少なくとも１つの閾値と比較して好ましくないと、コントローラは排気ブレーキサブシステムが故障したと判定する。実施形態において、少なくとも１つのパラメータが少なくとも１つの閾値と比較して好ましくないという判定は、排気システム内の背圧が背圧閾値より低いという判定、および／または吸気サブシステム内のブースト圧力が閾値より高いという判定を含む。
2019502854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気システムに作動可能に接続された内燃機関と共に使用するためのコントローラにおいて、排気ブレーキサブシステムの故障を判定するための方法であって、前記排気システムは排気ブレーキサブシステムを有し、前記コントローラは前記排気ブレーキサブシステムと連通している方法において、
前記コントローラによって、前記排気ブレーキサブシステムを作動させる要求を受信するステップと、
前記排気ブレーキサブシステムを作動させる要求に応答して、前記コントローラによって前記排気ブレーキサブシステムを作動させるステップと、
前記コントローラによって、前記排気システム、前記内燃機関の吸気サブシステム、またはその両方の少なくとも１つのパラメータが少なくとも１つの閾値と比較して好ましくないことを判定するステップと、
前記少なくとも１つのパラメータが前記少なくとも１つの閾値と比較して好ましくないとき、前記コントローラによって、前記排気ブレーキサブシステムが故障したと判定するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つのパラメータが前記少なくとも１つの閾値と比較して好ましくないことを判定する前記ステップが、
前記コントローラによって、前記排気システム内の背圧が背圧閾値よりも低いことを判定するステップ
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記背圧が前記背圧閾値よりも低いことを判定する前記ステップが、
前記コントローラによって、前記背圧の複数のサンプルの平均を決定して、平均背圧を提供するステップと、
前記コントローラによって、前記平均背圧を前記背圧閾値と比較するステップと
をさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つのパラメータが前記少なくとも１つの閾値と比較して好ましくないことを判定する前記ステップが、
前記コントローラによって、前記吸気サブシステム内のブースト圧力が閾値よりも高いことを判定するステップ
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ブースト圧力が前記閾値よりも高いことを判定する前記ステップが、
前記コントローラによって、前記ブースト圧力の複数のサンプルの平均を決定して、平均ブースト圧力を提供するステップと、
前記コントローラによって、前記平均ブースト圧力を前記閾値と比較するステップと
をさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
排気システムに作動可能に接続された内燃機関と共に使用するためのコントローラであって、前記排気システムは排気ブレーキサブシステムを含み、前記コントローラは前記排気ブレーキサブシステムと連通している、コントローラにおいて、
少なくとも１つの処理デバイスと、
実行可能命令を格納したメモリと
を有し、
前記命令は、前記少なくとも１つの処理デバイスによって実行されると、前記少なくとも１つの処理デバイスに、
前記排気ブレーキサブシステムを作動させる要求を受信させ、
前記排気ブレーキサブシステムを作動させる要求に応答して、前記排気ブレーキサブシステムを作動させ、
前記排気システム、前記内燃機関の吸気サブシステム、またはその両方の少なくとも１つのパラメータが少なくとも１つの閾値と比較して好ましくないことを判定させ、また
前記少なくとも１つのパラメータが前記少なくとも１つの閾値と比較して好ましくないとき、前記排気ブレーキサブシステムが故障したと判定させる、
コントローラ。
【請求項７】
前記少なくとも１つのパラメータが前記少なくとも１つの閾値と比較して好ましくないことを前記少なくとも１つのプロセッサに判定させる前記実行可能命令が、前記少なくとも１つのプロセッサに、
前記排気システムの背圧が背圧閾値よりも低いことを判定させるようにさらに作動可能である、請求項６に記載のコントローラ。
【請求項８】
前記背圧が前記背圧閾値よりも低いことを前記少なくとも１つのプロセッサに判定させる前記実行可能命令が、前記少なくとも１つのプロセッサに、
前記背圧の複数のサンプルの平均を決定して、平均背圧を提供させ、
前記平均背圧を前記背圧閾値と比較させる
ようにさらに作動可能である、請求項７に記載のコントローラ。
【請求項９】
前記少なくとも１つのパラメータが前記少なくとも１つの閾値と比較して好ましくないことを前記少なくとも１つのプロセッサに判定させる前記実行可能命令が、前記少なくとも１つのプロセッサに、
吸気サブシステムのブースト圧力が閾値よりも高いことを判定させる
ようにさらに作動可能である、請求項６に記載のコントローラ。
【請求項１０】
前記背圧が前記背圧閾値よりも低いことを前記少なくとも１つのプロセッサに判定させる前記実行可能命令が、前記少なくとも１つのプロセッサに、
前記ブースト圧力の複数のサンプルの平均を決定して、平均ブースト圧力を提供させ、
前記平均ブースト圧力を前記閾値と比較させる
ようにさらに作動可能である、請求項９に記載のコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１６年８月３１日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｃｏｍｂｉｎｅｄ  Ｅｘｈａｕｓｔ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  Ｒｅｌｅａｓｅ  Ｅｎｇｉｎｅ  Ｂｒａｋｉｎｇ」と題する先の米国特許出願第１５／２５３，７０８号の一部継続出願であり、この先行出願は２０１５年９月１日に出願された「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ  Ｂａｃｋｐｒｅｓｓｕｒｅ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｌｏａｄｉｎｇ」と題する米国仮特許出願第６２／２１３，００２号の利益を主張するものであり、これら先行出願の教示は、参照により本明細書に援用される。さらに、本出願は、２０１５年１２月２７日に出願された「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ  Ｂｒａｋｅ  Ｆａｉｌｕｒｅ」と題する米国仮特許出願第６２／２７１，２７２号の利益を主張するものであり、この先行出願の教示は、参照により本明細書に援用される。
【０００２】
本開示は、一般に、エンジン制動に関するものであり、より詳細には、排気エンジン制動と圧縮解放エンジン制動とを組み合わせた方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
エンジンブレーキシステムは、内燃機関、特にディーゼルエンジンと共に数十年にわたって知られ、使用されている。このようなシステムには、圧縮解放ブレーキおよび排気ブレーキが含まれる。これらのブレーキシステムを、単独で、または他のものと組み合わせて使用することができる。
【０００４】
簡単に言えば、圧縮解放ブレーキは、内燃機関を、圧縮解放機構を用いた動力吸収式空気圧縮機に変えることによって標準のサービスブレーキ（常用ブレーキ）から負荷を取り除く。圧縮解放タイプのブレーキが作動されると、１つまたは複数の非燃料シリンダの排気バルブが圧縮行程の頂部近くで開かれる。これにより、ピストンに戻されるエネルギーがほとんどない状態で、非常に圧縮された空気が排気システムを介して放出される。サイクルが繰り返されるにつれて、車両の前方運動のエネルギー（車両の駆動トレインを介してエンジンに伝達される）が散逸し、車両が減速する。
【０００５】
対照的に、排気ブレーキは、エンジン内の排気背圧を使用して、排気ガスの流れを制限し、エンジン内の背圧を増加させることによって、制動力を著しく増加させる。本明細書で使用されるように、エンジン排気背圧は、ガスを大気中に排出するためにエンジンの排気システムの液圧抵抗を克服するようにエンジンによって生成される圧力である。エンジンの背圧が上昇すると、ピストンに対して抵抗が生じ、クランクシャフトの回転が遅くなり、車速を制御するのに役立つ。
【０００６】
当技術分野で知られているように、実質的なレベルの制動力を達成するために、圧縮解放ブレーキおよび排気エンジンブレーキを一緒に使用することができる。残念なことに、圧縮解放ブレーキおよび排気ブレーキの組み合わせの不利な点の１つは、特に一時的なイベント中に、オーバーヘッドまたはバルブトレイン、すなわちカム、ロッカーアーム、カムフォロア（ローラまたはフラット）などのバルブ作動運動をエンジンバルブに通常伝達するコンポーネントによって見られる高いシステム負荷である。その一例が図１に示されている。
【０００７】
特に、図１は、排気エンジンブレーキサブシステムの動作を制御するために使用される制御信号１０４と、圧縮解放エンジンブレーキサブシステムの動作を制御するために使用される別の制御信号１０６と、秒単位で測定された、時間の関数としてのシリンダ圧力から生じるバルブトレインコンポーネントに加えられる力を示すトレース１０２とを示している。当技術分野で知られているように、トレース１０２に示される各ピークは、所与のエンジンシリンダの各ピストンサイクルを介してバルブトレインに加えられるピーク力を表す。制御信号１０４，１０６がこの例では低から高に移行して圧縮解放エンジンブレーキサブシステムと排気エンジンブレーキサブシステムの両方をほぼ同時に起動すると、典型的な圧縮解放過渡ピーク（ｔｒａｎｓｉｅｎｔ  ｐｅａｋ）１０８が生じ、続いて延長された期間、通常の定常状態動作１１２に先立って異常に高いピーク１１０を有する。過度に高い負荷１１０の期間の結果として、バルブトレインまたはオーバーヘッドに損傷を与える可能性がある。
【０００８】
これらの問題を克服する技術は、当該技術における歓迎すべき進歩を表すことになる。
【発明の概要】
【０００９】
本開示は、排気ブレーキの故障（ｆａｉｌｕｒｅ；作動不良）を判定するための方法および装置を記載する。一実施形態では、内燃機関のコントローラは、排気ブレーキサブシステムを作動させる要求を受信し、これに応答して排気ブレーキサブシステムを作動させる。その後、コントローラは、排気システム、吸気サブシステム、またはその両方のうちの少なくとも１つのパラメータが、少なくとも１つの閾値と比較して好ましくないことを判定する。少なくとも１つのパラメータが少なくとも１つの閾値と比較して好ましくないとき、コントローラは排気ブレーキサブシステムが故障したと判定する。少なくとも１つのパラメータが少なくとも１つの閾値と比較して好ましくないという判定は、排気システム内の背圧が背圧閾値より低いという判定、および／または吸気サブシステム内のブースト圧力が閾値より高いという判定に基づいてもよい。
【００１０】
本開示に記載された特徴（ｆｅａｔｕｒｅｓ）は、添付の特許請求の範囲に詳細に記載されている。これらの特徴および付随する利点は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明を検討することから明らかにされよう。次に、同様の参照符号は同様の要素を表す添付の図面を参照して、単なる一例として１つまたは複数の実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来技術による、排気エンジンブレーキサブシステムおよび圧縮解放エンジンブレーキサブシステムを含むシステムにおける制御信号、およびバルブトレインコンポーネントに加えられる力の時間プロットである。
【図２】本開示によるエンジンシリンダおよびバルブ作動システムの概略断面図である。
【図３】本開示による内燃機関の概略図である。
【図４】本開示による処理を示すフローチャートである。
【図５】本開示による、排気エンジンブレーキサブシステムおよび圧縮解放エンジンブレーキサブシステムを含むシステムにおける制御信号、およびバルブトレインコンポーネントに加えられる力の時間プロットである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図２は、本開示によるエンジンシリンダおよびバルブ作動システムの概略断面図である。図示のように、エンジンシリンダ２０２にはピストン２０４が配置され、ピストン２０４は、シリンダ２０２の駆動力（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｐｏｗｅｒ）生成（すなわち、ピストン２０４を駆動するための燃料の燃焼）とエンジン制動動作（すなわち、空気圧縮を達成するためのピストンの使用）の両方の間、上下に繰り返し往復する。シリンダ２０２の上部には、少なくとも１つの吸気バルブ２０６と、少なくとも１つの排気バルブ２０８とが設けられている。吸気バルブ２０６および排気バルブ２０８は、それぞれ、吸気通路２１０および排気通路２１２と連通するように開閉されてもよい。吸気バルブ２０６および排気バルブ２０８は、例えば吸気バルブ作動サブシステム２１６、駆動力の排気バルブ作動サブシステム２１８、およびエンジン制動の排気バルブ作動サブシステム２２０などのバルブ作動サブシステム２１４によって開閉されてもよい。駆動力の排気バルブ作動サブシステム２１８およびエンジン制動の排気バルブ作動サブシステム２２０は、いくつかの実施形態では単一のシステムに統合されてもよく、または別の実施形態では別々であってもよい。
【００１３】
バルブ作動サブシステム２１４は、任意の数の機械式、油圧式、水力式、電磁式、または他のタイプのバルブトレイン要素を含むことができる。例えば、当技術分野で知られているように、排気バルブ作動サブシステム２１８および／または２２０は、バルブ作動運動を排気バルブ２０８に伝達するために使用される１つまたは複数のカム、カムフォロア、ロッカーアーム、バルブブリッジ、プッシュチューブなどを含むことができる。さらに、１つまたは複数のロストモーションコンポーネントが、バルブ作動サブシステム２１４のいずれかに含まれてもよく、それにより、バルブ作動サブシステム２１４によって一般に伝達されるバルブ作動モーションの一部またはすべてがバルブ２０６，２０８に到達することが防止、すなわち「ロスト（ｌｏｓｔ）」される。
【００１４】
バルブ作動サブシステム２１４は、吸気バルブ２０６および排気バルブ２０８を作動させて、主吸気、主排気、圧縮解放制動および他の補助バルブ作動モーションを含むがこれらに限定されないエンジンバルブ事象を生成することができる。バルブ作動サブシステム２１４は、例えば、エンジンバルブ作動の量およびタイミングを選択的に制御するために、コントローラ２２２によって制御されてもよい。コントローラ２２２は、バルブ作動サブシステム２１４と通信し、可能な吸気バルブおよび排気バルブの作動の一部または全部を吸気バルブ２０６および排気バルブ２０８に伝達するための任意の電子式、機械式、油圧式、電気油圧式、または他のタイプの制御デバイスを含むことができる。コントローラ２２２は、エンジン速度、車速、油温、冷却水温度、マニホールド（またはポート）温度、マニホールド（またはポート）圧力、シリンダ温度、シリンダ圧力、微粒子情報、他の排気ガスパラメータ、などの入力、ドライバ入力（エンジン制動を開始する要求など）、変速機入力、車両コントローラ入力、エンジンクランク角度、および様々な他のエンジンパラメータおよび車両パラメータに基づいて、エンジンバルブの適切な動作を決定し選択するために、他のエンジンコンポーネントにリンクされたマイクロプロセッサおよび計装を含むことができる。特に、以下にさらに詳細に説明する実施形態によれば、コントローラは、エンジン制動の要求に応答して、エンジン制動の排気バルブ作動サブシステム２２０を作動させることができる。
【００１５】
上述したように、ピストン２０４の往復運動によりシリンダ２０２内に発生した圧力は、エンジンバルブ２０６，２０８を開く間に、バルブ作動サブシステム２１４に負荷をかける。例えば、ピストン２０４がその下死点位置にあるとき、または下死点位置近くにあるときには、シリンダ２０２内の圧力は比較的低く、バルブ２０６，２０８のいずれかを開くときにバルブ作動サブシステム２１４にかかる負荷も比較的小さくなる。一方、ピストン２０４がその上死点位置にあるとき、または上死点位置近くにあるときには、シリンダ２０２内の圧力は比較的高く、バルブ２０６，２０８のいずれかを開くときにバルブ作動サブシステム２１４にかかる負荷も比較的高くなる。この後者のシナリオは、駆動力生成動作とは異なり、ピストン２０４がその上死点位置に非常に近いときに最初に排気バルブ２０８が開かれる場合に特に当てはまる。
【００１６】
図２は、背圧２１３の概念をさらに示しており、ここでは、排気システムの油圧流体の流れの抵抗が、シリンダ２０２に誘起された圧力に対抗して排気バルブ２０８に加えられる力として現れる。当技術分野で知られているように、排気ブレーキシステムの作動は、排気システム内の背圧を増加させる結果となる。しかしながら、このような背圧を増加させるには、一定期間を要することがある。これを考慮し、再度図１を参照すると、本明細書では質量流量慣性パルス（ＭＦＩＰ）と呼ばれる過度に高い負荷１１０の期間は、バルブトレイン２１８，２２０に加えられる負荷に対向するであろう増加した背圧の発生に先立つ、圧縮解放ブレーキサブシステムによって発生するシリンダ圧力の突然の印加に起因して生じる。
【００１７】
ここで図３を参照すると、排気システム３３０に動作可能に接続された内燃機関３００が示されている。内燃機関３００は、複数のシリンダ３０２と、吸気マニホールド３０４と、排気マニホールド３０６とを備える。当業者には理解されるように、シリンダ３０２の数および構成ならびに吸気マニホールド３０４および排気マニホールド３０６の構成は、設計上の選択事項として図示された例と異なる場合がある。図３はまた、当技術分野で知られているように、１つまたは複数の排気バルブを作動させるための圧縮解放ブレーキサブシステム２２０を概略的に示している。排気システム３３０は、通常の配管に加えて、排気ブレーキサブシステム３３２と、図示の実施形態ではターボチャージャ３３４とを備える。当技術分野で知られているように、ターボチャージャ３３４は、圧縮機３３８に動作可能に接続されたタービン３３６を備え、排気マニホールド３０６によって出力される排気ガス（黒色の矢印によって示されている）はタービン３３６を回転させ、タービン３３６は次に圧縮機３３８を作動させる。排気ブレーキサブシステム３３２は、市販されているいくつかの排気ブレーキのいずれかを備えてもよい。
【００１８】
図３にさらに示されるように、様々なコンポーネントが吸気マニホールド３０４に空気を供給する吸気システムを形成することができる。図示された例では、入口パイプ３０８が圧縮機３３８に周囲空気を提供し、圧縮機３３８は圧縮機出口パイプ３１０を介して圧縮空気を冷却する給気冷却器３１２に圧縮空気を供給する。給気冷却器３１２の出力は、冷却された圧縮空気を吸気マニホールド入口３１４に送る。当技術分野で知られているように、圧縮機３３８によって提供される圧縮（またはブースト圧力）のレベルは、排気システム３３０を通って逃げる排気ガスの圧力に依存する。
【００１９】
図３にさらに示すように、コントローラ２２２が設けられ、圧縮解放ブレーキサブシステム２２０および排気ブレーキサブシステム３３２に動作可能に接続されている。このようにして、コントローラ２２２は、圧縮解放ブレーキサブシステム２２０および排気ブレーキサブシステム３３２の両方の動作を制御する。図示の実施形態では、コントローラ２２２は、記憶コンポーネントまたはメモリ３４４に結合されたプロセッサまたは処理デバイス３４２を備える。メモリ２０４は、格納された実行可能命令およびデータを含む。一実施形態では、プロセッサ３４２は、格納された命令を実行し、格納されたデータに基づいて動作することができるマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、コプロセッサなどの１つまたは複数、またはそれらの組み合わせを備えることができる。同様に、メモリ２０４は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）を含むがこれに限定されない揮発性または不揮発性メモリなどの１つまたは複数のデバイスを含むことができる。図２に示されるタイプのプロセッサおよび記憶装置は、当業者には周知である。一実施形態では、本明細書で説明する処理技術は、プロセッサ３４２によって実行／動作されるメモリ３４４内の実行可能命令とデータとの組み合わせとして実装される。
【００２０】
コントローラ２２２は、本明細書に記載された技術を実施するための１つの形態として説明されているが、当業者であれば、他の機能的に同等の技術を採用することができることを理解されよう。例えば、当技術分野で知られているように、実行可能命令により実施される機能の一部または全部は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理アレイ、状態機械などのファームウェアおよび／またはハードウェアデバイスを用いて実装されてもよい。さらに、コントローラ２２２の他の実装形態は、図示されたものよりも多いまたは少ない数のコンポーネントを含んでもよい。やはり、当業者であれば、この方法で使用することができる広範なバリエーションを理解されよう。さらに、図３には単一のコントローラ２２２が示されているが、このような処理デバイスの組み合わせは、本開示の教示を実施するために、互いに、共にまたは独立して動作するように構成され得ることが理解される。
【００２１】
ここで図４を参照すると、本開示による処理が示されている。特に、図４に示す処理は、上述のようにコントローラ２２２によって実施されてもよい。ブロック４０２で始まり、コントローラは、エンジン制動の要求を受信する。上述したように、そのような要求は、当技術分野で知られているスイッチまたは他のユーザ選択可能機構の作動などによるユーザ入力の形態で提供されてもよい。いずれにせよ、受信された要求に応答して、処理はブロック４０４に進み、コントローラ４０４は排気ブレーキサブシステムを作動させる。当技術分野で知られているように、ブレーキサブシステム（排気、圧縮解放または別のタイプのいずれか）の作動は、例えばソレノイドの制御を介して行われてもよく、ソレノイドは、次にロストモーションシステムまたはエンジン制動動作を開始するアクチュエータへの作動液の流れを制御する。この目的のために使用される信号５０４の例が図５に示されており、低電圧から高電圧への信号５０４の移行が排気ブレーキシステムの作動に対応する。当業者であれば、本明細書に示す制御信号の特定の形態は限定を目的とせず、実際には他の形態（例えば、高から低への移行）も同様に採用できることを理解されよう。
【００２２】
その後、ブロック４０８において、排気ブレーキシステムの作動後に一定期間が完了したかどうかの判定が行われる。すなわち、排気ブレーキサブシステムの作動と実質的に同時に、コントローラは、周知の技術に従って一定期間を測定するタイマを開始し、（この例では）タイマが満了したかどうか継続的にチェックする（４０８）。一実施形態では、この一定期間は、排気システムの背圧を増加させるために排気ブレイクの作動を可能にするのに十分な長さであり、シリンダ圧力であり得る排気バルブトレインにかかる負荷がより効果的に反対になるので、上述したように、高負荷１１０の任意の期間を最小限にするか、または排除することができる。実際には、所望の期間は、エンジン速度、排気ガス流量、および排気システムの容積の関数であり、したがって、エンジンおよび排気システムの具体的な実施および動作に応じて必然的に変化する。例えば、テストでは、一般的に利用可能なエンジンおよび排気システムの中には、少なくとも１秒間が必要であることが明らかになった。
【００２３】
採用される特定の期間にかかわらず、時間が経過すると、処理はブロック４１０に進み、ここで圧縮解放ブレーキサブシステムが作動される。これは再び図５に示されており、一定期間５１０の完了後に、圧縮解放ブレーキサブシステムの制御信号５０６が低電圧から高電圧に移行する。その結果、図５にさらに示すように、典型的な圧縮解放過渡５０８から開始して、バルブトレインに加えられる力が増加する。しかしながら、図１に示されたシステムとは異なり、過剰に高い負荷１１０のＭＦＩＰ誘導期間は存在しないか、またはごくわずかである。ここでも、排気ブレーキサブシステムのみが作動される期間５１０の間に発生した背圧は、生じる可能性のあるその他の高負荷１１０を著しく打ち消す。
【００２４】
当技術分野で知られているように、排気ブレーキサブシステムの故障は、エンジンに著しく有害な影響を及ぼす可能性がある。排気ブレーキサブシステムが停止された後でも排気システムの絞り（制限）が維持されるように排気ブレーキサブシステムが故障すると、駆動力生成中に背圧が著しく増加し、それにより駆動力の生成を低下させ、またターボチャージャを装備したシステムにおいてはブースト圧力を低下させ得る。一方、排気ブレーキサブシステムが作動しているときに排気システムの絞り（制限）が提供されないように排気ブレーキサブシステムが故障すると、エンジン制動中に背圧が大幅に低下し、上述したようにバルブトレインコンポーネントに損傷を与える可能性がある。
【００２５】
複合型の排気／圧縮解放エンジンブレーキシステムにおけるエンジン制動中の排気ブレーキサブシステムの故障の潜在的に有害な影響を回避するために、図５に示す別のオプションの処理（点線で示す）を行うこともできる。図５のオプションの処理が、上述した高バルブトレイン負荷１１０を最小限に抑えるためまたは排除するための記載された方法と共に示されているが、これは本開示の要件ではないことに留意されたい。すなわち、ブロック４０２および４０４の処理に関連して、図５（特にブロック４０６および４１４）の別のオプションの処理を、例えば排気ブレーキサブシステムのみが設けられているシステムにおいて、別々に実施することができる。このように、例えば、排気ブレーキが故障しているか否かの判定を、排気ブレーキのみが作動したことに応答して、すなわち、排気ブレーキが排気システムからの排気の流れを制限するようにコントローラによって受信された要求に応答して行うことができる。
【００２６】
いずれにせよ、この追加の実施形態では、排気ブレーキサブシステムの作動に続いて、ブロック４０６において、排気ブレーキサブシステムの故障があったかどうかが判定される。実際には、これをいくつかの方法で達成することができる。特に、排気ブレーキサブシステムが排気システムに必要な絞り（制限）を提供できない場合、排気システム内の背圧が閾値以下であると判定されたときに、この故障を検出することができる。例えば、図３を参照すると、これを、排気マニホールド内の、またはターボチャージャ３３４と排気ブレーキサブシステム３３２との間の排気システムの部分の圧力の測定によって判定することができる。さらに別の実施形態では、排気ブレーキサブシステムの通常動作による排気システムにおける絞りの存在は、圧縮機３３８の出口での（あるいは例えば吸気マニホールド３０４内で、または給気冷却器３１２の前もしくは後のいずれかに測定される）ブースト圧力を低減するのに役立つことが理解される。結果的に、排気ブレーキサブシステムの作動後の持続またはさらに増加したブーストレベルの測定が、必要な絞りを提供するために排気ブレーキサブシステムの故障を示す。一実施形態では、測定されたパラメータ（すなわち、排気背圧および／またはブースト圧力）の決定は、一定期間にわたって採取された後に平均された複数のデータサンプルに基づいて行われる。この場合、決定された平均は、排気ブレーキの故障が生じたかどうかを判定する際に、関連する閾値と比較される。
【００２７】
決定された方法にかかわらず、ブロック４０６で排気ブレーキサブシステムの故障が判定されない場合、ブロック４０８で上述したように処理が継続する。しかしながら、ブロック４０６で故障が検出された場合には、ブロック４１４で処理が継続され、ブロック４１０で通常の方法で圧縮解放ブレーキサブシステムを作動させるのではなく、圧縮解放ブレーキシステムを、低減された制動力モードで作動させる。本明細書で使用されるように、低減された制動力モードは、さもなければ圧縮解放ブレーキサブシステムによって提供され得る完全な制動力よりも小さいか、制動力が全くないことを特徴とする。例えば、低減された制動力モードを達成するために、コントローラは、圧縮解放ブレーキサブシステムの一部のみが作動されるように、圧縮解放ブレーキサブシステムを作動させることができる。したがって、一実施形態では、すべてのシリンダが圧縮解放エンジン制動技術に従って作動され得るわけではない。別の実施形態では、可能であれば、圧縮解放制動中の排気バルブの開放のタイミングは、ピークシリンダ圧力の期間またはその付近で開かれないように修正され、それによって、バルブトレインにかかる負荷を低減することができる。
【００２８】
さらに別の実施形態では、可能であれば、コントローラは、排気システムの背圧を増加させるために（排気ブレーキサブコンポーネント以外の）排気システムの１つまたは複数のコンポーネントを構成することもできる。例えば、図３を参照すると、ターボチャージャ３３４が当該技術分野で知られているいわゆる可変形状ターボチャージャ（ＶＧＴ）である場合、ターボチャージャの構成（例えばタービン３３６内のタービンブレードのアスペクト比）は、排気システム３３０の背圧を増加させるように調節されてもよい。
【００２９】
さらに、ブロック４０６で故障が検出されず、ブロック４１０で説明したように圧縮解放制動が作動されても、ブロック４１２で示されるように、排気ブレーキサブシステムの故障を継続して検査することが望ましい場合がある。このような故障が圧縮解放ブレーキサブシステムの作動後に検出された場合であっても、上述したように、低減された制動力モードの動作が採用されるブロック４１４で処理を続けることができる。
【００３０】
特定の好ましい実施形態を示し、説明してきたが、当業者であれば、本教示から逸脱することなく、変更および修正を行うことができることを理解されよう。したがって、上述の教示のいずれかおよびすべての修正、変形または等価物は、上に開示され、本明細書で特許請求される基本的な基礎原理の範囲内に入ることが意図される。
【図１】
2019502854.tif 000003
【図２】
2019502854.tif 000004
【図３】
2019502854.tif 000005
【図４】
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【図５】
2019502854.tif 000007
【国際調査報告】
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2019502854.tif 000009